第1章 数字农作的产生、特征及作用 1
1．1 数字农作的产生与发展 1
1．1．1 数字农作的产生背景 1
1．1．2 数字农作的发展过程 3
1．2 数字农作的技术内涵与特征 5
1．2．1 数字农作的内涵 5
1．2．2 数字农作的关键技术 6
1．2．3 数字农作的基本特征 10
1．3 数字农作的作用与应用 11
1．3．1 数字农作的作用 11
1．3．2 数字农作的应用 12
第2章 数字农作研究的基本原理与方法 15
2．1 农作系统分析 15
2．1．1 系统分析的基本概念 15
2．1．2 农作系统的等级性 15
2．1．3 农作系统的水平 16
2．1．4 农作系统的表示 18
2．2 农作信息获取方法 19
2．2．1 试验设计与实施 19
2．2．2 观察与测定 20
2．2．3 文献资料获取 20
2．3 农作信息处理技术 21
2．3．1 定量分析 21
2．3．2 算法构建 23
2．4 农作信息系统的设计与实现 24
2．4．1 系统总体设计 24
2．4．2 系统构件设计 26
2．4．3 系统集成开发 27
2．4．4 系统的测试检验与应用 28
第3章 数字化种植设计技术 32
3．1 作物生态适应性评价 32
3．1．1 作物气候适应性评价 32
3．1．2 作物土壤适应性评价 50
3．1．3 作物地域生态适应性评价 54
3．2 作物空间分区技术 58
3．2．1 作物空间分布特点 58
3．2．2 作物空间分区技术 63
3．2．3 作物空间分区实例 66
3．3 作物周年布局技术 73
3．3．1 复种潜力指数估算 74
3．3．2 熟制类型确定 75
3．3．3 作物周年布局 76
3．4 种植优化设计及效益评价 79
3．4．1 种植模式优化设计 79
3．4．2 种植结构优化设计 83
3．4．3 作物种植模式效益评价 85
3．4．4 种植结构效益评价 87
第4章 作物管理知识模型 90
4．1 作物管理知识模型的定义、特征与作用 90
4．1．1 作物管理知识模型的产生背景 90
4．1．2 作物管理知识模型的定义与特征 92
4．1．3 作物管理知识模型的作用与意义 94
4．2 作物管理知识模型的构建 95
4．2．1 作物管理知识模型的框架结构 95
4．2．2 作物栽培方案设计模型 98
4．2．3 作物生长指标设计模型 120
4．3 基于知识模型的作物管理方案设计 130
4．3．1 作物管理方案的实例分析 130
4．3．2 作物管理方案的测试与检验 144
第5章 作物生长模拟模型 151
5．1 作物生长模拟模型的概念、特征及作用 151
5．1．1 作物生长模拟模型的概念 151
5．1．2 作物生长模拟模型的特征 151
5．1．3 作物生长模拟模型的作用 153
5．2 作物生长模拟模型的构建 155
5．2．1 作物生长模拟模型的构建方法 155
5．2．2 作物阶段发育模型 159
5．2．3 作物器官建成模型 172
5．2．4 物质生产与分配模型 185
5．2．5 作物品质形成模型 205
5．2．6 作物养分动态模型 213
5．2．7 土壤-作物系统水分平衡模型 232
5．3 可视化作物生长系统的构建 237
5．3．1 作物形态结构模型 238
5．3．2 作物形态可视化技术 256
5．3．3 数字化可视化作物生长系统 261
5．4 智能化作物集成建模辅助系统 265
5．4．1 系统原理与构建方法 265
5．4．2 系统结构及内容 272
5．4．3 系统功能及核心部件 275
5．4．4 应用分析：重构小麦生长模型 279
第6章 作物生长的遥感监测 282
6．1 农业遥感的基本原理与方法 282
6．1．1 农业遥感的生物物理基础 282
6．1．2 农业遥感信息获取与处理方法 292
6．2 作物生长的遥感监测模型 323
6．2．1 作物反射光谱的变化模式 323
6．2．2 作物生长特征的监测模型 327
6．2．3 作物生理参数的监测模型 334
6．2．4 作物生产力的监测模型 352
6．2．5 基于地空信息融合的作物生长监测 365
6．3 作物生长监测系统 369
6．3．1 作物生长监测设备的设计与研制 369
6．3．2 作物生长监测系统的构建与实现 376
6．3．3 作物遥感技术与模型技术的耦合 381
第7章 农作空间信息管理 390
7．1 农业地理信息系统 390
7．1．1 地理信息系统的概念与特征 390
7．1．2 农业地理信息系统的构建 395
7．1．3 农业地理信息系统的应用领域 406
7．2 基于GIS的农作空间信息管理 409
7．2．1 农作空间信息的变化特征 409
7．2．2 农作空间信息分析技术 412
7．2．3 GIS与GPS和RS集成的机制与模式 417
7．2．4 农作空间信息管理系统的构建与实现 423
7．3 基于GIS和模型的农作生产力评价 447
7．3．1 农作潜在生产力 448
7．3．2 农作现实生产力 453
7．3．3 基于GIS和知识模型的农作生产力评价 456
7．3．4 基于GIS和生长模型的农作生产力评价 458
7．3．5 农作生产力优化 459
第8章 数字农作支持系统 479
8．1 农业决策支持系统的概念、特征与功能 479
8．1．1 决策支持系统的基本概念和结构 479
8．1．2 农业决策支持系统的类型与特征 487
8．1．3 农业决策支持系统的功能与应用 496
8．2 数字农作支持系统的构建与实现 497
8．2．1 数字农作支持系统的技术支撑 498
8．2．2 数字农作关键技术的耦合机制 504
8．2．3 数字农作支持系统的设计与开发 509
8．3 数字农作支持系统的应用评价 526
8．4 数字化农作管理仪的研制与实现 531
8．4．1 系统目标、特性及功能需求 532
8．4．2 关键开发技术 533
8．4．3 系统的实现与测试 534
第9章 数字农作技术发展前景 539
9．1 数字农业的总体发展趋势 539
9．2 数字农作技术的发展方向 541
9．2．1 遥感监测技术 541
9．2．2 过程模拟技术 542
9．2．3 知识工程技术 543
9．2．4 系统集成技术 543
9．3 数字农作技术的前景展望 544
9．3．1 信息农作 545
9．3．2 3S农作 546
9．3．3 数字农作 546
9．3．4 虚拟农作 548
9．3．5 精确农作 548
参考文献 550
索引 567